JPH0623508A - 金型内圧力測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型内の溶湯圧力を検知する圧力センサー
の破壊を防止することが可能な金型内圧力測定装置を提
供すること。 【構成】 押出し板９ａ、９ｂに押出しピン１１を摺
動可能に支持したホルダー１０を固定し、該ホルダー１
０内に押出しピンと当接可能な圧力センサー２０を移動
可能に設ける。ホルダー１０内には押出しピン１１後退
止め部１７が設けられ、押出しピン１１の後退位置が規
制される。該ホルダ１０内には圧力センサーを前進測定
位置に保持させ、また圧力センサーに過負荷が作用した
ときにその後退を許容する圧力センサー保持位置可変手
段２２、３０、４０、４１が設けられる。 【効果】 圧力センサーに過負荷が作用しても、圧力
センサーと押出しピンとの接続が断たれ圧力センサーは
後退可能となるので、押出しピンの押圧力による圧力セ
ンサーの破壊が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金型内圧力測定装置に関
し、特に、成形品を金型から離脱させるために金型のキ
ャビティに対して一端が出没可能な押出しピンと、該押
出しピンの他端に接続され射出成形時に押出しピンの移
動により金型内圧力を検知する圧力センサーとを有する
金型内圧力測定装置であって、該押出しピンに過負荷が
作用したとき該圧力センサーに過負荷が直接作用するこ
とを防止した金型内圧力測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金型内における射出溶湯圧力の変動は、
成形品の品質低下をきたすので、この変動を監視して射
出圧力を一定に調整する必要がある。このため従来より
金型内の溶湯圧力を測定するための装置が提案されてき
た。例えば実開平１−５４９５７号記載のダイカスト金
型内圧力測定装置によれば、環状の圧力センサーを設
け、その直径方向外方に押出しピンを固着している。そ
して押出しピンの一端は金型内部に摺動可能に出没させ
ている。また固定ピンを圧力センサーの該直径方向線上
にかつその一端を該押出しピンとは反対側に固着し、他
端を押出し板に固定している。

【０００３】成形品を金型から離脱させる場合には型開
き後に該押出し板を移動させ、該固定ピン、該圧力セン
サーを介して該押出しピンを金型キャビティ面を越えて
移動させる。また溶湯圧力測定時には押出し板を所定の
位置に保持させ、金型内の溶湯圧が押出しピンの一端部
に作用することで押出しピンが圧力センサー方向に付勢
され、圧力センサーに応力が作用することで溶湯圧力を
測定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
によると、成形品が焼き付き等によりキャビティに強固
に固着して成形品取り出しに大きな力を要する場合に
は、成形品取り出し時に押出し板が金型方向に移動する
ものの押出しピンは移動不能であるので圧力センサーに
過負荷が作用することとなり、一般に高価な圧力センサ
ーの破壊を招く恐れがある。そこで本発明は、かかる従
来の欠点を排除し、圧力センサーに過負荷が作用するこ
とがない金型内圧力測定装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため本発明では成形品を金型から離脱させるために該
金型のキャビティに対して一端が出没可能な押出しピン
と、該押出しピンを出没動作させるために該押出しピン
を支持し往復動作可能な押出し板と、該押出しピンの他
端に接続されて押出しピンの移動により金型内圧力を検
知する圧力センサーを有する金型内圧力測定装置におい
て、（ａ）該押出し板に固定され、該押出しピンを摺動
可能に支持するホルダーと、（ｂ）該押出しピンの後退
位置を規定するため該ホルダー内に形成された押出しピ
ン後退止め部と、（ｃ）金型内圧力測定時に該圧力セン
サーを該押出しピン他端面と接続可能とするために該圧
力センサーを該押出しピン方向に付勢し所定の前進測定
位置に位置させると共に、該押出しピンに作用する過負
荷が該圧力センサーに伝達することを避けるために該圧
力センサーを後退させることが可能な、該ホルダー内に
設けられた圧力センサー保持位置可変手段とを有する金
型内圧力測定装置を提供している。

【０００６】

【作用】圧力測定時には圧力センサー保持位置可変手段
により、圧力センサーを測定位置に保持する。この時押
出しピンの一端が金型内所定位置にあり、溶湯圧力が押
出しピンの一端に作用すると、押出しピンの他端が圧力
センサーを押圧し、圧力センサーに負荷が作用すること
で金型内圧力が測定される。また成形品取り出し時には
押出し板が金型方向に移動し、押出しピンをキャビティ
内部に突出させるが、成形品が焼き付き等によりキャビ
ティに強固に固着して成形品取り出しに大きな力を要す
る場合、押出し板の移動にともない押出しピンが摺動後
退し、押出しピン後退止め部に当接してそれ以上の後退
が阻止される。この時圧力センサー保持位置可変手段に
より、圧力センサーが測定位置から後退可能となり、押
出し板の金型方向への移動に係わらず、圧力センサーに
過負荷が作用することが防止される。

【０００７】

【実施例】本発明による金型内圧力測定装置の第１実施
例について図１乃至図３に基づき説明する。最初に鋳造
機の概略構造について図３に基づき説明する。固定金型
１と可動金型２によりキャビティ３と湯道４が画成さ
れ、射出用ピストン５により溶湯Ｍがキャビティ３内に
流入し成形品が鋳造される。固定金型１は固定プラテン
６に固定され、また可動金型２はスペーサー７を介して
可動プラテン８に固定される。スペーサー７には押出し
板９ａ，９ｂが摺動可能に設けられ、押出し板９ａ，９
ｂには金型内圧力測定装置の一部を構成する後述するホ
ルダー１０が固定されている。

【０００８】押出し板９ａ、９ｂは図示せぬ駆動手段に
よりスペーサー７に沿って往復動を行う。ホルダー１０
には、キャビティ３内に出没可能であり金型内圧力測定
装置の一部を構成する押出しピン１１が摺動可能に設け
られている。そのため可動金型２にはキャビティ３に至
る貫通孔２ａが形成され、押出しピン１１が貫通孔２ａ
内を摺動可能に設けられている。なお可動プラテン８に
は 加圧手段１２が設けられ、油圧配管１３を介してホ
ルダー１０内部の空間に油圧が作用される。加圧手段１
２には図示せぬスイッチが設けられ、加圧手段１２によ
るホルダー１０内部への圧力供給が選択的になされるよ
う構成されている。またホルダーは配線１４を介して計
測器１５と接続され、ホルダー１０内の圧力センサーと
接続されて、キャビティ３内の溶湯の圧力を計測する。

【０００９】図１乃至図２は、第１実施例による金型内
圧力測定装置の要部を示す断面図である。ホルダー１０
にはフランジ部１０ａが設けられネジ１６により押出し
板９ｂに固定されている。ホルダー１０の一端側には油
圧導入孔１０ｂが形成され、該油圧配管１３と接続され
ている。ホルダー１０の他端部は押出しピン１１を摺動
可能に支持する支持孔１０ｃが形成され、支持孔１０ｃ
に連続して支持孔の直径より大きな内径の段部１０ｄが
形成されて、押出しピン１１の端部に形成された拡径部
１１ａを摺動可能に収容する。

【００１０】ホルダー１０の内部空間には押出しピン後
退止め部１７が突出形成され、該段部１０ｄの底部を規
定して、押出しピン１１の拡径部１１ａが当接可能に設
けられている。また押出しピン後退止め部１７には貫通
孔１０ｈが形成され、該貫通孔１０ｈには、熱伝導率の
低い材料にて形成されるスペーサブロック１９が摺動可
能に設けられている。スペーサブロック１９の一端面は
拡径部１１ａの底面と当接可能であり、他端面はロード
セルにより構成される圧力センサー２０の一端面が当接
可能とされている。なお段部１０ｄの形成を容易にする
ため、ホルダー１０の先端を開口形成し、そこに段部１
０ｄに相当する円形凹部が形成されたキャップ１０ｉを
螺合させても良い。

【００１１】圧力センサー２０はホルダー１０内部に形
成された第１孔１０ｅと摺動可能に設けられ、押出し板
９ａ，９ｂに刻設された溝９ｃ内に位置する配線１４と
接続されている。第１孔１０ｅの側部には溝９ｃに連通
する溝１０ｆが形成され、圧力センサー２０の移動に係
わらず、配線１４との接続を保証している。

【００１２】第１孔１０ｅに連続して該第１孔１０ｅの
内径よりは大径の第２孔１０ｇが形成され、該第２孔１
０ｇ内には油圧導入孔１０ｂに連通したシリンダ部材３
０が嵌挿されている。そして該シリンダ部材３０には、
先端にストッパ部材２１が設けられ、後端が受圧面２２
ａをなすピストン２２が摺動可能に設けられている。該
第１第２孔１０ｅ，１０ｇの境界はピストン前進止め部
１０ｊが規定され、該ピストン前進止め部１０ｊと当接
可能に、また圧力センサー２０の他端面とも当接可能に
該ストッパ部材２１が設けられている。よって油圧によ
るピストン２２の前進はストッパ部材２１がピストン前
進止め部１０ｊと当接することにより規制される。この
ピストン２２とシリンダ部材３０とにより圧力センサー
保持位置可変手段が構成される。

【００１３】次に第１実施例による金型内圧力測定装置
の動作について説明する。溶湯が鋳込まれてから鋳造品
が冷却されるまでの間、即ち金型内圧力測定時には、図
示せぬスイッチはＯＮ状態とされ、加圧手段１２からの
油圧が油圧配管１３を介してシリンダ部材３０内部に導
入される。この油圧がピストン２２の受圧面２２ａに作
用し、ピストン２２は前進し、ストッパ部材２１を介し
て圧力センサー２０は測定位置に保持される（図１）。
この時圧力センサー２０はスペーサブロック１９を介し
て押出しピン１１と接続状態にある。

【００１４】キャビティ３内の溶湯圧力が押出しピン１
１に作用すると、押出しピン１１は該溶湯圧によりわず
かに後退し、スペーサブロック１９を介して圧力センサ
ー２０を押圧し、圧力センサー２０は配線１４を介して
計測器１５に圧力信号を送信し、金型内圧力の計測がな
される。

【００１５】鋳込みが完了し、鋳造品が冷却固化される
と、型開きの後に押出しピン１１を突出させて製品の取
り出しを行うが、その作業に先立ち図示せぬスイッチを
ＯＦＦに切り換え、シリンダ部材３０内の油圧を低下さ
せる。次に鋳造品取り出しのため図示せぬ駆動手段によ
り押出し板９ａ、９ｂをスペーサー７に沿って可動金型
２方向に移動させ、押出しピン１１を貫通孔２ａに対し
て摺動前進させキャビティ３内に突出させる。この時、
鋳造品が焼き付き等によりキャビティ３に強固に嵌合し
ているような場合には、ホルダー１０は押出し板９ａ，
９ｂの前進により前進するが押出しピン１１の前進は鋳
造品により阻止される。そのため図２に示されるよう
に、押出しピン１１の拡径部１１ａはホルダー１０の段
部１０ｄに沿って摺動し、押出しピン後退止め部１７に
当接する。したがって、押出しピン１１の更なる後退は
阻止される。押出しピン１１の後退時、シリンダ部材３
０内の油圧は低下しているので、ホルダー１０の前進に
も係わらず圧力センサー２０は後退することが可能であ
り、圧力センサー２０に過負荷が作用することはない。
よって高価な圧力センサー２０の破壊を防止することが
可能となる。

【００１６】なお第１実施例では、スイッチによりシリ
ンダ部材３０内への油圧ＯＮ，ＯＦＦを行って、鋳造品
取り出し時に圧力センサー２０の後退を可能としていた
が、スイッチを用いなくとも、シリンダ部材３０内に常
時一定の圧力を作用させることにより同様の作用、効果
を達成することができる。ただし、設定される油圧は、
過負荷時における押出しピン１１に作用する圧力値より
低く、かつ計測時には圧力センサー２０を計測位置に保
持可能である値であることが必要がある。

【００１７】次に本発明による金型内圧力測定装置の第
２実施例について図４に基づき説明する。図において第
１実施例と同一の部材は同一の番号を付し、説明を省略
する。一方の押出し板９ａ’には押出しピン１１を通過
させる貫通孔２ａ’が形成されていると共に、押出しピ
ン１１の拡径部１１ａを収容する段部１０９が形成され
て、押出しピン１１の前進移動を規制している。他方の
押出し板９ｂ’はホルダー１０’の先端部を固定ネジ１
６ａにより固定している。

【００１８】該ホルダー１０’の先端部には、断面Ｔ字
上のスペーサーブロック１９’を収容可能な穴部１０
ｈ’が形成され、穴部１０ｈ’の下端部には、押出しピ
ン後退止め部として機能するスペーサーブロック後退止
め部１７’が半径方向内方に突出形成されている。スペ
ーサーブロック１９’の後退はスペーサブロック後退止
め部１７’との当接により阻止される。またスペーサー
ブロック１９’の頭部端面は、押出しピン拡径部１１ａ
の端面と当接可能に設けられている。スペーサブロック
後退止め部１７’の内周面１８ｈ”はＴ字状スペーサブ
ロック１９’の足部が摺動可能に設けられ、該足部の端
面は圧力センサー２０の一端面と当接可能に設けられて
いる。ホルダ１０’の他端開口面は、ホルダー１０’の
フランジ部１０ａ’にシリコンゴムパッキン３３を介し
ネジ１６ｂによりフランジ部１０ａ’に固定された蓋部
３２によって閉鎖されている。なお蓋部３２は中央に貫
通孔３２ａが形成されている。

【００１９】圧力センサー２０は圧力センサー収容孔部
１０ｅ’内に移動可能に設けられており、圧力センサー
２０の他端面は断面Ｔ字状保持部材４０の頭部端面に常
時接触している。Ｔ字状保持部材４０の頭部外周面を摺
動案内するためにホルダー１０’内には圧力センサー収
容孔部１０ｅ’より大きな内径を有する保持部材収容孔
１０ｇ’が形成されている。よって圧力センサー収容孔
部１０ｅと保持部際収容孔１０ｇ’との境界面はストッ
パ面１０ｊ’として機能し、保持部材４０の前進を規制
している。保持部材４０の足部周囲にはバネ手段たる複
数の皿バネ４１が同心的に配置され、皿バネ列をなして
いる。該皿バネ列の一端部はＴ字状保持部材４０の頭部
に接触配置され、他端部は蓋部３２に接触している。そ
の結果、保持部材４０は皿バネ４１の付勢力により前進
方向に常時付勢されている。これら保持部材４０、皿バ
ネ４１、蓋部３２により圧力センサー保持位置可変手段
が構成される。

【００２０】第２実施例の動作について説明する。溶湯
が鋳込まれてから鋳造品が冷却固化されるまでの間、即
ち金型内圧力測定時には、保持部材４０は 皿バネ４１
の付勢力により前進位置にありストッパ面１０ｊ’と当
接しており、圧力センサー２０は図４に示されるように
測定位置に保持される。この時圧力センサー２０はスペ
ーサブロック１９’を介して押出しピン１１と接続状態
にある。キャビティ３内の溶湯圧力が押出しピン１１に
作用すると、押出しピン１１はわずかに後退しスペーサ
ブロック１９’を介して圧力センサー２０を押圧し、圧
力センサー２０は配線１４を介して計測器１５に圧力信
号を送信し、金型内圧力の計測がなされる。

【００２１】鋳込みが完了し、鋳造品が冷却固化される
と、型開きの後に押出しピン１１を突出させて製品の取
り出しを行う。そのために図示せぬ駆動手段により押出
し板９ａ’、９ｂ’をスペーサー７に沿って可動金型２
方向に移動させ、押出しピン１１を貫通孔２ａ、２ａ’
に対して摺動前進させキャビティ３内に突出させる。こ
の時、鋳造品が焼き付き等によりキャビティ３に強固に
嵌合しているような場合には、ホルダー１０’は押出し
板９ａ’，９ｂ’の前進により前進するが押出しピン１
１の前進は鋳造品により阻止される。そのため押出しピ
ン１１はホルダー１０’に対して相対的に後退し、拡径
部１１ａはＴ字状スペーサブロック１９’をホルダー１
０’の穴部１０ｈ’に沿って、押圧後退させ、後退止め
部１７’にスペーサブロック１９’が当接することで更
なる後退は阻止される。ここで、皿バネ列４１全体の付
勢力は、図示せぬ上記駆動手段の前進駆動力より低く設
定されているので、このスペーサブロック１９’の後退
移動に伴い、圧力センサー２０も後退することが可能で
あり、しかして過負荷による圧力センサー２０の破壊を
防止することが可能となる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による金型
内圧力測定装置によれば、所定の圧力にて圧力センサー
を押出しピンと接続させて圧力センサーを測定位置に保
持可能とすると共に、押出しピンの相対的な後退運動に
より圧力センサーに過負荷が作用する場合には、圧力セ
ンサー保持位置可変手段により圧力センサーを該測定位
置から後退可能としたので、成形品に焼き付き等が生じ
た場合に押出しピンの摺動が不能となるが、圧力センサ
ー保持位置可変手段により押出し板の移動に係わらず圧
力センサーに更なる負荷が作用することはないので、高
価な圧力センサーの破壊が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧力センサーが測定位置に保持された状態にあ
る本発明の第１実施例による金型内圧力測定装置の要部
を示す断面図。

【図２】圧力センサーが後退位置に移動した状態にある
本発明の第１実施例による金型内圧力測定装置の要部を
示す断面図。

【図３】本発明の金型内圧力測定装置を組込んだ鋳造機
の概略図。

【図４】圧力センサーが測定位置に保持された状態にあ
る本発明の第２実施例による金型内圧力測定装置の要部
を示す断面図。

【符号の説明】

１： 固定金型 ２： 移動金型 ３： キャビティ ９ａ、９ｂ：押出し板 １０、１０’：ホルダー １１： 押出しピン １７、１７’：押出しピン後退止め部 １９、１９’：スペーサー ２０： 圧力センサーたるロードセル ２２： 圧力センサー保持位置可変手段を構成する
ピストン ３０： 圧力センサー保持位置可変手段を構成する
シリンダ部材 ４０： 圧力センサー保持位置可変手段を構成する
保持部材 ４１： 圧力センサー保持位置可変手段を構成する
バネ手段たる皿バネ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形品を金型から離脱させるために該金
   型のキャビティに対して一端が出没可能な押出しピン
   と、該押出しピンを出没動作させるために該押出しピン
   を支持し往復動作可能な押出し板と、該押出しピンの他
   端に接続されて押出しピンの移動により金型内圧力を検
   知する圧力センサーを有する金型内圧力測定装置におい
   て、 該押出し板に固定され、該押出しピンを摺動可能に支持
   するホルダーと、 該押出しピンの後退位置を規定するため該ホルダー内に
   形成された押出しピン後退止め部と、 金型内圧力測定時に該圧力センサーを該押出しピン他端
   面と接続可能とするために該圧力センサーを該押出しピ
   ン方向に付勢し所定の前進測定位置に位置させると共
   に、該押出しピンに作用する過負荷が該圧力センサーに
   伝達することを避けるために該圧力センサーを後退させ
   ることが可能な、該ホルダー内に設けられた圧力センサ
   ー保持位置可変手段とを有することを特徴とする金型内
   圧力測定装置。
2. 【請求項２】 該圧力センサー保持位置可変手段は、該
   圧力センサーを該前進測定位置に保持させるための油圧
   機構を有し、該油圧機構は該圧力センサーが後退位置に
   移動可能なように油圧力を遮断するスイッチ手段と接続
   されていることを特徴とする請求項１記載の金型内圧力
   測定装置。
3. 【請求項３】 該圧力センサー保持位置可変手段は、該
   圧力センサーを該前進測定位置に保持させるための油圧
   機構を有し、該油圧機構の油圧力は該過負荷時に該押出
   しピンに作用する圧力よりは低く設定されていることを
   ことを特徴とする請求項１記載の金型内圧力測定装置。
4. 【請求項４】 該圧力センサー保持位置可変手段は、該
   圧力センサーを該前進測定位置に保持させるためのバネ
   手段を有し、該バネ手段の付勢力は該過負荷時に該押出
   しピンに作用する圧力より低く設定されていることを特
   徴とする請求項１記載の金型内圧力測定装置。